既有线石方控制爆破施工工艺

既有线石方控制爆破施工工艺

既有线石方控制爆破施工，是紧邻正在运行的既有路线旁进行路堑扩堑石方爆破施工，要求在不影响列车正常运行的情况下，利用列车运行间隙实施爆破，同时做到被爆岩体松动而不坍塌，有效地保证既有线路及附属设施的安全。

1 工艺特点

（1）主要采用炮孔爆破法，只有当开挖量和开挖断面积都较大并相对集中的时候，为加快施工进度才考虑采用深孔爆破法。

（2）既有线控制爆破施工，通过增大炮孔密集度、减小单孔装药量、对爆破体进行覆盖等技术措施，能有效的控制飞石等爆破危害对既有线路的破坏。

2 适用范围

（1）铁路、公路扩堑工程。 （2）城市道路拓宽工程。 （3）城市开挖基坑工程。

（4）复杂环境条件下石方爆破开挖工程。

3工艺原理及设计要求

3.1 工艺原理

既有线控制爆破施工是通过合理的调整爆破参数、施工方案和爆破防护相结合，使爆破体只产生松动，避免产生爆破飞石，控制爆破震动和冲击波对既有线路的破坏。

3.2 原理作用

3.2.1 松动控制爆破作用

减小炮孔参数（炮孔直径、排距、间距），减少单孔装药量，增大炮孔回填堵塞长度，使药包只产生内部作用，爆破后的岩石仅限于开裂、凸起、松动，避免产生爆破飞石，具体原理见图1。

l >1.2w

l >1.2w

w

w

w

b=w 装药段

堵塞段药包破坏圈

图1 药包内部作用示意图

爆

破临空面

图中：

w-最小抵抗线b-炮孔排距l-炮孔堵长度

图1 药包内部作用示意图

3.2.2 预留隔墙开挖作用

在靠近既有线路一侧，预留防护隔墙，采用纵向和横向台阶开挖，隔墙厚度为2m，高度为2～3m。此方法能防止岩体爆破后坍塌掩埋或落石砸坏既有线路及其附属设施，对爆破产生的飞石也起到了屏障作用。

3.2.3 爆破防护作用

爆破防护主要有爆破体防护和既有线构筑物保护性防护。爆破体防护是用砂袋、爆破被等覆盖物将爆破体表面整体覆盖，可以阻挡爆破飞石飞溅和减弱爆破冲击波的传播；既有线构筑物保护性防护是在新线和既有线之间设置一排全封闭钢管排架，阻挡爆破飞石和意外落石溅入既有线，砸坏既有线构筑物。

3.3 工艺设计要求

3.3.1 抵抗线确定

采用浅孔爆破时，钻孔直径一般为38～42mm，最小抵抗线一般取炮孔直径的20～30倍，故抵抗线常取0.8～1.0m。

3.3.2 计算孔距

合理地选择排距和孔距，可以降低大块率、控制爆破飞石和震动。

排距和孔距一般为：

排距b=抵抗线w

孔距a=1.1w

3.3.3 装药量的确定

单孔装药量计算公式为：

Q=qawH

式中Q—单孔装药量（kg）；

q—单位耗药量（kg/m3）。

根据不同的地质、环境情况，q值一般为0.3～0.5kg/m3，当岩石坚硬，周边环境较好时取大值，反之则取小值。

4 施工工艺流程

既有线控制爆破工艺流程见图2。

5 操作要点

5.1 施工前准备工作

5.1.1 设计文件复核

施工前应对设计文件进行复核，内容包括：开挖线、边坡坡率、高程及地质情况等。

图2既有线控制爆破施工工艺流程图

5.1.2 备料

主要材料为火工产品，根据《民爆管理条例》并结合既有线施工情况，不宜建立火工产品厍房，应在施工前向地方公安机关申请，并和民爆破公司达成供货协议，采用直供的方式。

5.2 施工工艺

5.2.1 开工准备

（1）施工道路。施工运输道路均利用既有道路，并结合现场实际，修建环爆区简易道路连接便道并尽量与规划道路相结合。

（2）机械设备及人员。机械设备全部到位，并在现场作好调试、检修，确保完好率达到100%。对所有操作人员进行岗前培训，合格颁发上岗证，只有持有上岗证的人员才能施工作业。

5.2.2爆破方案设计

5.2.2.1 爆破方案选取

由于既有线爆破环境的特殊性和复杂性及技术难度要求，不能进行常规的深孔、浅孔爆破，应

采用“预留隔墙、浅眼、密眼、少药，间隔微差起爆”的方案，并根据各工点实际情况分别进行设计。

5.2.2.2 爆破参数设计

台阶高度H=2～3m 抵抗线w=0.6～0.8m

排距b=0.6～0.8m 孔距a=0.8～1.2m

孔深l=2.2～3.3m 装药量：Q=kaH（kg）

钻孔方向：顺边坡纵向，炮孔斜度3∶1。

单位体积装药系数k=0.4～0.5kg/m3

5.2.2.3 爆破网路设计

为减小爆破震动和控制爆破飞石，应采用毫秒电雷管或非电毫秒雷管，组成微差爆破网路，爆破方向应选择顺边坡纵向，起爆应使用电雷管起爆器或击发笔进行起爆。但电气化铁路旁进行施工时不能使用电雷管或电力起爆破器。一般爆破网路及起爆顺序见图3。

边孔预裂孔0段

高 速 公 路

图3 爆破网路示意图

5.2.2.4 施工安全防护设计

（1)Ⅰ型防护设计。Ⅰ型防护主要针对施工场地狭窄，开挖边坡陡峻，既有线旁不能设置安全可靠的挡碴栅栏；或由于地质构造特别复杂、岩层倾向既有线路，可能发生向既有线滑动而设置。Ⅰ型防护边坡护壁用圆木及方木（无接触网的既有线可以使用钢管代替）锚固在整个坡面上形成排架方格，方格间用竹夹板封闭，排架与边坡坡面留有0.3m间隙，里面用劈柴填充形成缓冲隔离层。Ⅰ型防护是整个既有线石方控制爆破采用的主要安全防护手段，详细情况见图4所示。

（2）Ⅱ型防护设计。Ⅱ型防护是在地形条件有所改善，边坡与既有线有一定安全空间，开挖边坡不太高而又较平缓的施工条件下设置，其综合措施是在边坡与既有线之间设置一道排架栅栏，以阻挡滚石滑落，Ⅱ型防护分为Ⅱ-1型及Ⅱ-2，根据施工现场实际情况酌情采用。Ⅱ型防护也是既有线石方控制爆破采用较多的安全防护手段。如图5、图6所示。